JP4942112B2 - 暖房便座装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヒータ及び温度センサが内蔵された便座とこれを揺動可能に支持する便座支持体とから成り、両者の間に電気配線を持たないように構成した暖房便座装置において、便座の温度センサが得た温度情報を便座支持体へ伝達する手段を改良したものである。

ヒータ及び温度センサを内蔵した便座を、便器上に設置した便座支持体で揺動可能に支持した構成の暖房便座装置にあっては、便座支持体から便座内のヒータ及び温度センサへ電力を供給する必要があり、また、便座の温度センサが得た温度情報を便座支持体内に設けた制御部へ温度信号として伝達する必要がある。この電力供給や信号伝達は、配線を通じて行なうのが従来一般的であったが、配線の存在は美観性を損なうばかりでなく、清掃時に便座を便座支持体から分離するのを困難にするという問題があった。そこで便座と便座支持体との間の配線を省略するための工夫が、特許文献１〜３等で提案されている。

特許文献１は、便座の後端部と便座支持体の前面部とにそれぞれ２分割したトランスを設け、便座を閉め降ろして着座可能な状態とすると、分割トランスが磁気結合して、電磁誘導作用により通電可能となるよう構成したものである。なおトランスは、給電用と信号伝達用との２つが設けられている。かかる構成により、特許文献１に記載の暖房便座装置は、便座を便座支持体から取り外すことができるので、便座の清掃が容易になるという利点が得られる。但し特許文献１では、便座を開き上げた状態にすると、分割トランスの結合が解かれるので、便座内のヒータへの通電が途切れてしまうという欠点がある。

そこで特許文献２では、便器本体に便座と連動して回動するアームを設け、該アームの先端部とこれに対向する便座の側面部それぞれに、給電用及び信号伝達用の電磁誘導コイルを設ける構成とした。かかる構成により、便器から取り外し可能な暖房便座装置において、便座の位置にかかわらず、電磁誘導コイルのコアを常に連結した状態にできるので、便座内のヒータ及び温度センサへの給電が可能となっている。

また特許文献３では、便座とこれを揺動可能に支持する便座支持体のヒンジ部との間に電磁誘電方式の給電手段を分離可能に設けると共に、上記ヒンジ部内に形成した収納空間に、例えば光通信型の信号用コネクタを内蔵させる構成を採用している。かかる構成によても、便座の取り外しが可能な暖房便座装置において、便座位置にかかわらず、便座支持体から便座内のヒータ及び温度センサへの給電が可能である。
特開平５−１６１５７４号公報 特開平１０−１７９４５２号公報 特許第３６３７４６９号公報

特許文献１に記載された従来技術は、便座を開き上げた起立状態では、便座内のヒータ及び温度センサへ電力が供給されないという欠点がある。
特許文献２に記載された従来技術は、便座位置にかかわらずヒータ及び温度センサへ給電することを可能にするため、便器本体に便座と連動して回動可能なアームを設け、その先端部にトランスを内蔵させる構成を採用している、このため構造が複雑なだけでなく、外部に突出する構造となるから、美観性が損なわれる。
特許文献３に記載された従来技術は、温度センサの温度情報を配線を用いずに便座から便座支持体（又は便器本体）へ伝達する手段として、信号用コネクタをヒンジ部に内蔵させるという比較的複雑な構成を採用しており、製作性が悪い。

本発明は、便座を取り外し可能な暖房便座装置において、従来より簡単な構成により、便座内の温度センサの温度情報を便座支持体へ伝達できる手段の提供を目的とする。かかる目的のために本発明が採用した暖房便座装置の特徴とするところは、請求項１に記載するとおりであって、使用者を検知する人体検知手段が設けられた便座支持体と、該便座支持体に揺動可能に取り付けられ内部にヒータと温度センサとが設けられた便座とから構成され、便座支持体から便座内のヒータ及び温度センサへ電磁誘導方式によって給電する手段が便座支持体及び便座それぞれに分離可能に設けられ、温度センサが検知した温度情報を無線信号に変換して送信する温度信号発信器が便座に設けられ、温度信号発信器から送信される温度信号を受信する温度信号受信器が便座支持体に設けられ、該温度信号受信器は、便座支持体に設けた人体検知手段の検知窓を通じて温度信号を受信するように配置されていることである。

前記において人体検知手段とは、投光器と受光器とから成る赤外線式の人体検知センサが代表的であるが、状況により可視光センサや紫外線センサの使用も可能であり、使用する光の波長は特に限定されるものではない。温度センサが検知した温度情報を無線信号に変換して送信する温度信号発信器には、赤外線を通信手段とする方式のほか、可視光・紫外線・電波・超音波等を利用する方式も採用可能である。

ところで、前記暖房便座装置において、人体検知手段が投光器と受光器とから成る場合には、温度信号発信器を温度信号を光学的信号に変換して送信するものとし、さらに、前記人体検知手段の受光器を、温度信号受信器を兼用するものとすることが考えられる。

さらに、便座支持体から便座内のヒータ及び温度センサへ給電する手段については、便座に形成されたヒンジ受け部と、便座を揺動可能に支持する便座支持体のヒンジ部とに、電磁誘導方式によって給電する手段を分離可能に設ける構成が考えられる。なお当該給電手段は、例えば前記特許文献３に記載の構造を参照すればよい。

請求項１に記載した本発明に係る暖房便座装置は、温度信号受信器を、便座支持体に設けた人体検知手段の検知窓を通じて温度信号を受信するように配置したので、便座支持体に温度信号の受信用窓を新たに形成する必要がない。よって、便座を取り外し可能な暖房便座装置に、温度センサによる温度制御システムを新たに追加するに際し、複雑な構成とする必要がなく、設計が容易である。

請求項２に係る本発明は、人体検知手段の受光器が、温度信号受信器を兼用するものとしたので、便座を取り外し可能な暖房便座装置に温度センサによる温度制御システムを追加するに際し、その設計が容易になると共に、部品点数を減らすことができるから、コストダウンを図れる。

請求項３に係る本発明は、便座のヒンジ受け部と便座支持体のヒンジ部との間に、電磁誘導方式による給電手段を分離可能に設けるので、便座位置にかかわらずヒータ及び温度センサへ電力を供給することが可能である。また給電手段が外部に露出しないから、美観性に優れた暖房便座装置を提供できる。

図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明に係る暖房便座装置Ｓの全体を示す斜視図、図２は、当該暖房便座装置Ｓの内部構造において、本発明に関連する部分のみを概略的に示す平面図である。この暖房便座装置Ｓは、便座１と、便器（図示省略）の上面に設置されて便座１を揺動可能に支持する便座支持体２とから構成され、後述するように、便座１は便座支持体２から取り外し可能となっている。

便座１の内部には、ヒータ１０、温度センサ１１、温度センサ１１が接続される変換回路１２、変換回路１２に接続される温度信号発信器１３、並びに、ヒータ１０・変換回路１２及び給電装置３０が接続される調整回路１５が設けられている。

他方、便座支持体２の内部には、制御回路２０と、投光器２２及び受光器２３から成る人体検知センサ２１とが設けられる。さらに本例では、便座支持体２から便座１へ電力を供給するための給電装置３０が、便座１を揺動可能に支持する左右２つのヒンジ部Ｈ１，Ｈ２の一方（Ｈ１）に設けられている。また、便座支持体２の側面には、便座保温温度を設定するためのスイッチ基板１４が設けられ、これは制御回路２０と接続される。該スイッチ基板１４の表面に設けたスイッチボタン１４ａ〜１４ｄを押すことにより、制御回路２０を通じ、便座保温温度を低・中・高のいずれかに設定し、もしくはヒータ１０への通電を停止させるようになされている。

便座１内の変換回路１２は、温度センサ１１が出力する検知信号を温度信号発信器１３の動作信号に変換するものであり、これにより温度信号発信器１３は、温度センサ１１が検知した温度情報を無線信号として送信する。本例では、温度信号発信器１３として通信用赤外線ＬＥＤを用いた。他の利用可能な無線信号には、可視光・紫外線・電波・超音波等が考えられ、そのための装置としては、例えば青色ＬＥＤ・紫外線ＬＥＤ・電波発信器・超音波発信器等を用いればよい。

便座１の適所には、温度信号発信器１３から出力される赤外線信号を通過させるための出力窓１ａが設けられる。出力窓１ａの位置は、便座支持体２側に形成される人体検知用の検知窓２ａの位置に基づき、最適となるように設定する。例えば図１に示す如く、検知窓２ａを便座支持体２の正面部中央に配置した場合、出力窓１ａを便座１の中央後端部付近に形成すれば、検知窓２ａとの距離を短くできると共に、使用者の着座時にあっても、温度信号の送受信が妨げられることはない。検知窓２ａを、便座支持体２における正面部の右端付近（又は左端付近）に配置した場合は、これに合わせて出力窓１ａを、便座１後端近くの右端付近（又は左端付近）に配設すればよい。また出力窓１ａの形成位置に合わせて、便座１内に設けられる温度信号発信器１３の配置も変更される。

調整回路１５は、給電手段３０から供給される電力を、ヒータ１０・温度センサ１１・変換回路１２・温度信号発信器１３それぞれに対し適切な電圧に変換して送電し、あるいは送電を停止させるためのものである。なお、温度センサ１１が異常高温を検知したときには、ヒータ１０への送電を強制停止させる停止信号を、変換回路１２から調整回路１５へ出力するよう構成してもよい。

便座支持体２内の制御回路２０は、商用電源（図示せず）等から受電した電力を給電手段３０へ送給する機能、及び、スイッチボタン１４ａ〜１４ｄからの入力や状況に応じて電力の供給量を制御し又は停止する機能を有する。さらにまた、人体検出手段が出力する人体検知信号に基づき、所定の処理を行なう機能を有する。

ここで、制御回路２０が司る所定の処理とは、図示は省略したが、本例の暖房便座装置Ｓが、便蓋の自動開閉装置・音楽再生装置・温水洗浄装置・便器自動洗浄装置・脱臭装置などを備える場合、人体を検知したときに、自動的に便蓋を開き上げる動作命令、音楽再生命令、及び脱臭装置の起動命令を出力すると共に、温水洗浄装置を動作可能な状態に設定する処理であり、使用者不在により人体検知信号が所定時間以上途切れたときには、便器自動洗浄装置の動作命令、便蓋を閉じ下ろす動作命令、音楽停止命令、及び脱臭装置の停止命令を出力すると共に、温水洗浄装置を動作不可に設定する処理などを挙げることができる。

本例では、人体検出手段に投光器２２と受光器２３とから成る赤外線式人体検知センサ２１を用い、受光器２３が、温度信号発信器１３から送信される赤外線信号を受信する温度信号受信器を兼用していることを特色とする。従って、便座支持体２における人体検知センサ２１の投受光器２２，２３が面する部分は、赤外線の透過可能な検知窓２ａとなっている。なお、受光器２３に温度信号受信器を兼用させず、受光器２３とは別に、温度信号受信器を設ける態様も考えられる。但し、この場合においても、便座１側の温度信号発信器１３から送信される温度信号を、上記検知窓２ａを通じて受信し得る位置に、温度信号受信器を配置することが必要である。なお、便座１を開き上げた起立状態でも、温度信号発信器１３から出力される赤外線信号は、適当に反射したり散乱したりすることで、便座支持体２側の検知窓２ａを通じ、確実に温度信号受信器（受光器２３）へ到達させることができる。

便座１を揺動可能に支持する一方のヒンジ部Ｈ１に設けた給電手段３０とは、例えば、次のように構成される。便座支持体２側に、鉄その他の金属で製作した揺動軸を兼ねるコア軸３１を設け、該コア軸３１の基端側外周に、制御回路２０と接続した一次誘導コイル３２を配設する。他方、便座１側に、鉄又はコア軸３１と同種の金属で製作した凹部を有する受け具３３を設け、その外周に調整回路１５と接続した二次誘導コイル３４を配設する。コア軸３１の先端部は、受け具３３に対し、着脱可能且つ回動自在に挿入されるものとする。かかる構成により、当該給電手段３０は、便座１を揺動可能に取り付けて、コア軸３１を受け具３３に嵌着した状態にすると、コア軸３１・一次誘導コイル３２・受け具３３・二次誘導コイル３４の全体がトランスを形成する。従って、制御回路２０から一次誘導コイル３２へ適当な周波数の交流電力を与えることにより、二次誘電コイル３４に電磁誘導作用による起電力が発生するので、この電力を調整回路１５を通じ、ヒータ１０や温度センサ１１へ供給することができる。

便座１を揺動可能に支持しているもう一方のヒンジ部Ｈ２は、便座１を便座支持体２から取り外し可能とするため、例えば次のように構成される。便座支持体２側に収納部２６を形成し、該収納部２６内に揺動軸２４を進退可能に収納すると共に、揺動軸２４を突出方向へ付勢するバネ２５を配設する。他方、便座１側に、揺動軸２４の先端部を挿入させる受け凹部１６を設ける。この受け凹部１６は、便座１の側面部に形成した貫通孔１８と連通し、該貫通孔１８はキャップ１７を嵌着して閉塞してある。便座１を取り付けたときは、便座支持体２側の揺動軸２４の先端部が便座１の受け凹部１６内へ回動自在に挿入されるので、便座１は揺動自在に支持される。便座１を取り外すときは、便座１側面部のキャップ１７を取り外し、貫通孔１８を通じ、適当な道具により揺動軸２４の先端面を、バネ２５の付勢力に抗して押し込み後退させる。これにより、揺動軸２４の先端部が受け凹部１６から抜け出るので、一方側のヒンジ部Ｈ２から便座１を分離することができる。しかるのち、便座１をコア軸３１の軸方向に沿って外側へ移動させることにより、もう一方のヒンジ部Ｈ１についても便座１を分離して取り外すことが可能である。

前記の如く構成された本例の暖房便座装置Ｓは、便座１を便座支持体２に取り付けた状態のとき、制御回路２０から給電手段３０を通じて調整回路１５へ電力が供給され、調整回路１５は、ヒータ１０と変換回路１２とに、電圧を適当に変換した電力を供給する。ヒータ１０は通電により発熱して便座１の加温を行なう。一方、変換回路１２から温度センサ１１及び温度信号発信器１３へ動作電力が供給される。温度センサ１１が検知した温度情報は変換回路１２において温度信号発信器１３の動作信号に変換され、温度信号発信器１３は検知温度情報を赤外線信号として送信する。この赤外線信号は、検知窓２ａを通じて、便座支持体２側に設けた人体検知センサ２１の受光器２３により受信され、次いで制御回路２０へ温度情報が伝達される。

制御回路２０は、上記検知温度情報と、スイッチ基板１４のスイッチボタン１４ａ〜１４ｄにより入力された設定温度情報とを比較して、給電手段３０の出力電力を制御する。すなわち、検知温度が設置温度に達していないときは、給電手段３０への通電を所定の高出力値に維持して、ヒータ１０の発熱量を大きくする。しかるに検知温度が設定温度に達したとき又は設定温度に近づいたときは、給電手段３０への出力を小さくするか又停止して、ヒータ１０の発熱量を低く抑えるように制御する。

本発明に係る暖房便座装置Ｓは、便座１と便座支持体２との間に電気配線を持たないから、便座の取り外しが可能である。しかも、便座１を密封構造にすることが容易であるから、丸洗いを実行でき、よって衛生性に優れるという利点を有している。そして、このような優れた効果を有する暖房便座装置を、既存の人体検知センサを利用して提供できるから、その設計が容易になると共に、部品点数を減らすことができるので、コストダウンを図れる。

本発明に係る暖房便座装置Ｓは、図３（Ａ）（Ｂ）に示す如く、便座１の側面に、便座保温温度を設定するためのスイッチ基板１４を設ける態様も考えられる。この場合、スイッチ基板１４を変換回路１２に接続し、ボタン１４ａ〜１４ｄからスイッチ基板１４へ入力された温度設定情報を、上記変換回路１２で所定の設定信号に変換して温度信号発信器１３へ出力し、温度信号発信器１３が温度設定情報を検知温度情報と共に送信するように構成すればよい。

図（Ａ）は、本発明の一実施形態に係る暖房便座装置を示す斜視図、図（Ｂ）は便座側面部に設けたスイッチ基板の表示部分を示す正面図である。 本発明に係る暖房便座装置の内部構造を概略的に示す平面図である。 図（Ａ）は、本発明の異なる実施形態に係る暖房便座装置を示す斜視図、図（Ｂ）は、同暖房便座装置の内部構造を概略的に示す平面図である。

符号の説明

Ｓ…暖房便座装置 １…便座 １ａ…出力窓 ２…便座支持体 ２ａ…検知窓 １０…ヒータ １１…温度センサ １２…変換回路 １３…温度信号発信器 １４…スイッチ基板 １５…調整回路 ２０…制御回路 ２１…人体検知センサ（人体検知手段） ２２…投光器 ２３…受光器 ３０…給電手段 ３１…コア軸 ３２…一次誘導コイル ３３…受け具 ３４…二次誘電コイル

Claims (3)

1. 使用者を検知する人体検知手段が設けられた便座支持体と、該便座支持体に揺動可能に取り付けられ内部にヒータと温度センサとが設けられた便座とから構成され、便座支持体から便座内のヒータ及び温度センサへ電磁誘導方式によって給電する手段が便座支持体及び便座それぞれに分離可能に設けられ、温度センサが検知した温度情報を無線信号に変換して送信する温度信号発信器が便座に設けられ、温度信号発信器から送信される温度信号を受信する温度信号受信器が便座支持体に設けられ、該温度信号受信器は、便座支持体に設けた人体検知手段の検知窓を通じて温度信号を受信するように配置されていることを特徴とする暖房便座装置。
2. 前記温度信号発信器は温度信号を光学的信号に変換して送信するものであり、前記人体検知手段が投光器と受光器とから成り、人体検知手段の受光器が前記温度信号受信器を兼用するものである請求項１に記載する暖房便座装置。
3. 便座に形成されたヒンジ受け部と、便座を揺動可能に支持する便座支持体のヒンジ部とに、電磁誘導方式によって給電する手段を分離可能に設けた請求項１又は２に記載する暖房便座装置。